【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及自动车辆导航领域，并且具体地涉及允许自主车辆在有限时间内以高完整性进行导航的安全系统。
技术介绍
1、在公布为us20200239012a1的专利申请中，公开了一种具有自动操作模式的农业机器。在自动操作模式下，机器沿着指定路径穿过农田，同时以这样的方式控制机器：使机器停留在操作员已经识别出树木、大石头等的障碍区域之外。农业机器具有包括惯性测量单元(imu)和卫星定位单元的定位系统。当控制系统确定农业机器处于异常状态时，触发紧急停止。这种异常状态可以包括农业机器偏离其指定路径，或者机器中的任何部件的通信链路已经断开超过60秒。
2、不建议将us20200239012a1的教导直接应用于要在人口密集环境中操作的自主车辆，也不建议利用障碍区域来保护人或其他车辆。根据us20200239012a1使车辆适合具有更高安全标杆的任务的一种可能但最可能非常昂贵的方法是用高完整性设备替换车辆的定位系统和控制系统并且仅运行经过验证的软件。
3、us2018004215a1公开了一种用于控制自主车辆在请求的接送地点接送乘客的方法。基于来自内部定位系统的数据对车辆进行控制。
4、wo2016100796a1公开了一种方法，其中相对于划定禁止飞行区域的飞行边界来定位无人机系统(uas)。如果发现uas过于接近飞行边界，则触发飞行限制(例如，180°转弯、跳伞)。如果uas中的全球定位系统(gps)接收器发生故障，也可能会触发飞行限制。
技术实现思路
1、本公开
2、这些和其他目的将通过在独立权利要求中限定的本专利技术来实现。从属权利要求涉及有利的实施方案。
3、在本专利技术的第一方面，提供了一种控制av的方法，所述av可在具有至少一个禁止区域和至少一个校准站的环境中导航。所述av包括状态估计系统，所述状态估计系统被配置成输出包括所述av的估计位置的估计状态，其中当所述av在访问校准站时，所述估计状态具有保证准确度。根据一实施方案，所述方法包括基于所述av的估计状态并且基于从所述av最后访问所述校准站中的一者以来经过的时间来评估所述av是否以预定置信水平γ停留在所述禁止区域之外。如果所述评估产生否定结果，则采取安全导向动作。
4、根据第一方面的方法能够确保所述av以置信水平γ停留在所述禁止区域之外。一方面，所述av可以接近所述环境中的至少一个校准站，所述av可以访问所述至少一个校准站来以保证准确度来校准其状态。另一方面，根据从所述事件以来经过的时间，所述av在校准事件期间已经获得的准确度被有意地低估。这些技术特征的组合允许将校准数据提供到所述av，而不存在所述av高估最终准确度和/或在决策中依赖过时的校准数据的重大风险。这两个提议的技术特征都不特别增加成本；相反，即使在可能包含非专用设备或在某种程度上未经验证的软件的系统中实施时，所述方法仍保持其高完整性。
5、在本专利技术的第二方面，提供了一种av，所述av可在具有至少一个禁止区域和至少一个校准站的环境中导航。所述av包括被配置成生成控制信号的自主驾驶系统(ads)、被配置成输出所述av的估计状态的状态系统以及安全系统。当所述av访问所述校准站时，所述估计状态具有保证准确度。所述安全系统被配置成基于由定位系统估计的状态和从最后访问校准站以来经过的时间来评估所述av是否以预定置信水平γ停留在所述禁止区域之外，并且在所述评估的否定结果的情况下，使所述ads采取安全导向动作。
6、在第三方面，本专利技术还涉及一种计算机程序，所述计算机程序含有用于使计算机或所述av或特别是其安全系统实行上述方法的指令。所述计算机程序可以存储或分布在数据载体上。如本文所使用，“数据载体”可以是暂时性数据载体，诸如调制电磁波或光波，或非暂时性数据载体。非暂时性数据载体包括易失性存储器和非易失性存储器，诸如磁性、光学或固态类型的永久和非永久存储介质。仍然在“数据载体”的范围内，这样的存储器可以是固定安装的或便携式的。
7、第二方面和第三方面总体上共享第一方面的优点，并且这些方面可以像第一方面一样以多种方式体现。
8、在本公开中，术语“保证准确度”与验证准确度、指定准确度或类似表述同义使用。保证准确度可以通过经验估计来量化，或者其可以从部署在所述校准站和/或所述av中的硬件或软件的规范中推导出来。环境中的不同校准站可以与不同值的保证准确度相关联。相比之下，当av离开校准站并开始独立地估计其状态时，除非采取纠正或校准措施，否则估计的准确度将逐渐下降。保证准确度可以表述为关于具有不需要与置信水平γ一致的置信水平γ′的状态(例如，位置偏差)的置信区间。从这个意义上来说，保证准确度与保证的法律概念完全脱钩。
9、如本文所使用，“置信水平γ”可以与置信区间的概念相关，即，如果重复评估，则车辆停留在禁止区域之外的结果的分数将趋向于至少γ。替代地或另外，置信水平γ可以指的是av位置的概率分布，意味着av进入禁止区域的概率最多为1-γ。这样的概率分布可能仅是部分已知的或仅是估计的。在安全关键的av控制系统中，要求γ＝99％或更高并不罕见。严重错误的可接受性非常低，并且可以相应地设置置信水平。
10、通常，除非本文另外明确定义，否则在权利要求中使用的所有术语应当根据它们在本
中的普通含义来解释。除非另外明确声明，否则所有提及的“一种/一个/所述元件、设备、部件、装置、步骤等”将被开放性地解释为是指所述元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，否则不必以所公开的确切顺序执行本文公开的任何方法的步骤。
【技术保护点】
1.一种控制自主车辆AV(130)的方法(500)，所述AV能够在具有至少一个禁止区域(110)和至少一个校准站(120)的环境(100)中导航，
2.如权利要求1所述的方法，其中所述评估包括利用位置不确定性修改所述估计位置。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述评估基于所述AV的当前速度并且包括将潜在的纵向避让操纵的效果视为所述安全导向动作。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述评估包括估计所述AV是否停留在所述禁止区域之外达包括位置不确定性(r)和速度相关制动距离(s)的裕度。
5.如权利要求3或4所述的方法，其中所述纵向避让操纵包括一种或多种减速动作。
6.如权利要求2或4所述的方法，其中所述位置不确定性(r)随着所述经过的时间的p次幂增长，其中0＜p＜1，优选为并且最优选为
7.如权利要求2、4或6所述的方法，其中所述位置不确定性与所述置信水平γ相关。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述评估包括将潜在的侧向避让操纵(140b、140c、140d)的效果视为所述安全导向
9.如权利要求8所述的方法，其中所述侧向避让操纵适合于使所述AV从朝向所述禁止区域的路径偏转。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中只要所述AV在访问所述校准站，所述估计状态就最多地具有所述保证准确度。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在所述评估(518)之前接收所述置信水平γ的指示。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述安全导向动作适合于防止所述AV接近所述禁止区域。
14.一种自主车辆AV(130)，所述AV能够在具有至少一个禁止区域(110)和至少一个校准站(120)的环境(100)中导航，其中所述AV包括：
15.如权利要求14所述的AV，所述AV还包括用于对布置在所述校准站中的一者处的光学标记成像的光学传感器(133)。
16.如权利要求14或15所述的AV，所述AV还包括适合从布置在所述校准站中的一者处的发射器接收电磁或光信号的接收器(133)。
17.如权利要求14至16中任一项所述的AV，其中所述定位系统被配置用于基于机载传感器来进行航位推算和/或基于地图的定位。
18.一种计算机程序，所述计算机程序包括用于使权利要求14至17中任一项所述的AV执行权利要求1至13中任一项所述的方法的指令。
19.一种包括校准站和多个根据权利要求14至17中任一项所述的AV的系统，其中所述校准站的放置经过优化以改进所述AV的联合性能或最大化总的有用交通流量。
20.如权利要求19所述的系统，其中：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种控制自主车辆av(130)的方法(500)，所述av能够在具有至少一个禁止区域(110)和至少一个校准站(120)的环境(100)中导航，
2.如权利要求1所述的方法，其中所述评估包括利用位置不确定性修改所述估计位置。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述评估基于所述av的当前速度并且包括将潜在的纵向避让操纵的效果视为所述安全导向动作。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述评估包括估计所述av是否停留在所述禁止区域之外达包括位置不确定性(r)和速度相关制动距离(s)的裕度。
5.如权利要求3或4所述的方法，其中所述纵向避让操纵包括一种或多种减速动作。
6.如权利要求2或4所述的方法，其中所述位置不确定性(r)随着所述经过的时间的p次幂增长，其中0＜p＜1，优选为并且最优选为
7.如权利要求2、4或6所述的方法，其中所述位置不确定性与所述置信水平γ相关。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述评估包括将潜在的侧向避让操纵(140b、140c、140d)的效果视为所述安全导向动作。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述侧向避让操纵适合于使所述av从朝向所述禁止区域的路径偏转。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：莱纳斯·哈格瓦尔，弗雷德里克·桑德布卢姆，
申请(专利权)人：沃尔沃自主解决方案公司，
类型：发明
国别省市：
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